La segunda ampliación (siglo X)
En l?an 929, Abderraman III se proclame calife et Cordoue devient la capitale du plus grand et plus influent royaume islamique d?occident. Les seuls apports à la Alhama furent un nouveau minaret et l?agrandissement du patio. Le minaret devient le premier minaret d?occident. Abderraman se voit obligé de faire renforcer les arcades qui relient l?oratoire couvert avec le patio des ablutions, déformées par les poussées des nefs. Dans le patio, sur la porte principale d?entrée au temple, il fait construire un grand arc en fer à cheval sur celui déjà existant et une voûte en plein cintre entre les deux. Au même siècle, sous Alhaken II, on favorise considérablement la culture et l?ensemble des arts esthétiques et littéraires. De même, pendant cette période, on favorise les contacts politiques et culturels avec la grande capitale orientale Byzance.
Alhaken II fait ajouter douze nefs de plus, se rapprochant davantage du cours du Guadalquivir, atteignant la profondeur définitive d?aujourd?hui. Tous les matériaux utilisés sont ex professo pour les travaux. On alterne les fûts de marbre rose et bleu et on réalise des chapiteaux dits en feuilles, résultat d?une schématisation des ordres classiques. Dans la qibla ou mur final de construction, se trouve le mihrab, ou niche, vers lequel sont dirigées les prières. Ce mur, à cause des pressions supportées, a été construit en double, assurant ainsi la solidité de la construction. C?est précisément devant ce mur, en tant que zone principale de l?ensemble monumental, que se trouve la maqsûra, ou espace face au mihrab. Là, à cause du manque de luminosité, on plaça une série de voûtes qui, grâce à leurs petites lucarnes, permettent l?éclairage de la zone la plus remarquable de l?endroit.
Ces voûtes sont formées par de grosses et grandes liernes laissant un espace ouvert entre elles. Ce mode de construction sera utilisé postérieurement par l?art mudéjar, sous le nom de voûte aux liernes califales. La maqsûra est décorée de soubassements en marbre taillés d?ornements aux motifs d?origine syrienne et de mosaïques de petits morceaux de verre donnant à cet espace une couleur spéciale semblable aux constructions byzantines. L?intérieur du mihrab, de forme octogonale, est couvert d?une majestueuse coupole en forme de coquille Saint-Jacques.
